基于激光SLAM的牛场智能推翻草机器人自主导航系统

作者：宋怀波; 段援朝; 李嵘; 焦义涛; 王政

来源：农业机械学报, 2023, 54(02): 293-301.

• 智能牛场
• 推翻草机器人
• 激光SLAM
• 里程计
• 自主导航

为解决牛场人工推翻饲料劳动强度大、工作时间长等问题，设计了一种基于激光雷达同步定位与建图(Simultaneous localization and mapping, SLAM)的牛场智能推翻草机器人自主导航系统，以期实现机器人在牛场环境中自主导航完成推翻草任务。自主导航系统通过激光雷达感知牛场环境，使用加载里程计信息的Cartographer算法构建牛场环境地图，采用未加载里程计信息的自适应蒙特卡洛定位(Adaptive Monte Carlo localization, AMCL)算法实现机器人的定位，并采用迪杰斯特拉算法(Dijkstra)规划机器人推翻草工作路径。试验表明，在构建牛场环境地图时采用机器人加载里程计信息的方式，横纵向偏差最大值低于未加载里程计信息时构建的地图，分别为0.02 m和0.14 m;在实现机器人的定位与导航时采用未加载里程计信息的方式，横纵向偏差最大值及航向偏角最大值分别小于0.04 m、0.10 m和11°,且导航精度高于加载里程计信息时的数值，满足牛场环境中推翻草作业时的导航精度要求。

• 单位
  电子工程学院; 西北农林科技大学